无线通信技术基础 课件 第一章任务3：移动通信基础技术

学习目标

一、蜂窝技术目录

二、多址技术

一、蜂窝技术

三、双工接入技术

四、编号技术一、蜂窝技术蜂窝移动通信的概念是美国著名贝尔实验室在1947年提出的，真正研制是在70年代随着微电子、计算机等基本技术的发展才开始的。1978年贝尔实验室的科学家们在芝加哥终于试验成功世界上第一个蜂窝移动通信系统——先进移动电话系统（AdvancedMobilePhoneSystem，AMPS），这是第一个真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量移动通信系统。一、蜂窝技术蜂窝网络把一个地理区域划分成若干个称为蜂窝的小区（Cell），把通信网络覆盖的地区划分成一个一个的小区，则在不同小区之间就可以实现频率复用。相邻小区不能使用相同的通信频率，同一颜色代表的小区可以使用同样的通信频率。一、蜂窝技术根据覆盖范围分类：宏蜂窝（Macrocell）：使用宏蜂窝基站，覆盖面积大，覆盖半径大多在1～25km之间，用于大面积覆盖，基站天线置于相对较高的地方，基站的发射功率较强，但存在“热点”和“盲点”问题。微蜂窝（Microcell）：多使用直放站或者分裂小区等办法实现，覆盖面积较小，覆盖半径在30～300m之间，发射功率相对较小，一般在1～2W，基站天线置于相对低的地方，主要就是为了用于解决热点/盲点问题，作为宏蜂窝的补充技术。蜂窝通信技术分类：一、蜂窝技术蜂窝通信技术分类：蜂窝通信技术分类：根据覆盖方向分类：全向站：小区天线不具有方向性，即使用一根天线即可实现360度覆盖，一个基站只有一个小区，使用桶状天线，增益没有板状天线大，覆盖效果一般。定向站：定向基站的小区天线覆盖具有一定的方向性，通过多个小区天线连续覆盖从而实现360度覆盖，目前一个定向基站一般划分为3个小区，定向基站使用板状天线，具有高增益的特性，所以定向基站覆盖范围更远，覆盖效果更好；S：定向基站O：全向基站目录

二、多址技术

一、蜂窝技术

三、双工接入技术

四、编号技术二、多址技术多址技术：是指把处于不同地点的多个用户接入一个公共传输媒质，实现各用户之间通信的技术，常用多址技术有FDMA（频分多址）、TDMA（时分多址）和CDMA（码分多址技术）无线通信信号有3个维度：二、多址技术FDMA：把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带（称为子频带），把每个子频带分给一个用户专用（称为地址），这种技术被称为“频分多址”技术。二、多址技术TDMA：把时间分割成互不重叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。二、多址技术CDMA：当以传输信号的码行不同来区分信道建立多址接入时，称为码分多址。目录

二、多址技术

一、蜂窝技术

三、双工接入技术

四、编号技术三、双工接入技术双工种类：单工：只支持信号在一个方向上传输（正向或反向），任何时候不能改变信号的传输方向。此种方法适用于数据收集系统，如气象数据的收集，广播电台等。半双工：允许信号在两个方向上传输，但某一时刻只允许信号在一个信道上单向传输。因此半双工通信实际上是一种可切换方向的单工通信。此种方式适用于问询、检索、科学计算等数据通信系统，传统的对讲机使用的就是半双工通信方式。全双工：允许数据同时在两个方向上传输，即有两个信道，允许同时进行两个方向传输。它是两个单工通信方式的结合，要求收发双方都有独立的接收和发送能力。全双工通信效率高、控制简单，但造价高。计算机之间的通信是全双工方式，一般的电话、手机也是全双工的系统。三、双工接入技术全双工通信的两种模式：1.时分双工：上下行使用相同的频率，依靠时间来区分上下行信道2.频分双工：上下行使用不同的频率，依靠频率来区分上下行信道三、双工接入技术时分双工可用于任何频段适合于上下行非对称及对称业务三、双工接入技术频分双工需要成对频段适合于上下行对称业务三、双工接入技术频分双工的优势：网络不需要严格同步,不依赖GPS；系统运行时没有上下行干扰；网络维护、优化相对简单。时分双工的优势：无需成对频率资源；适合非对称业务；上下行特性相同；无需射频双工器。目录

一、蜂窝技术

二、多址技术

三、双工接入技术

四、编号技术四、编号技术编号的好处1．唯一性：通过一个唯一的编号可以直接确定某个具体网元或用户；比如身份证号码，每个人都有一个全国唯一的身份证号码，通过该号码可以直接确定某人身份。2．便捷性：通过搜索唯一的编号，可以方便快捷地查找到需要的信息。比如像查询某个人的身份信息，只需要在户籍系统中输入某人的身份证号码就可以很快的进行查询。四、编号技术GSM的编号：MSISDN：移动用户ISDN号码IMSI:国际移动用户识别码MSRN：移动用户漫游号码TMSI:临时移动用户识别码IMEI：国际移动台设备识别码LAI：位置区识别码CGI:全球小区识别码BSIC:基站识别码四、编号技术1．移动用户的ISDN号码（MSISDN）MSISDN号码是呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中某一用户时主叫用户所拨的号码。说的简单点，其实就是手机号码；唯一标识移动台号码，最长为14位数字。CC是国家码，我国的国家号码为86。ISDN为国内有效ISDN号码四、编号技术1．移动用户的ISDN号码（MSISDN）我国国内有效ISDN号码的结构为：四、编号技术2．国际移动用户识别码（IMSI）IMSI是在PLMN网中唯一识别一个移动用户的号码。MSISDN是面向用户的，而IMSI是面向网络的，网络通过IMSI号码来识别你的身份，此号码存储于用户端的SIM卡和网络侧，它由15位数字组成MCC:移动国家码（3bit），中国是460MNC：移动网络号（2bit），如中国移动GSM网络号为00MSIN:移动用户识别码，10bit四、编号技术移动用户漫游号码（MSRN）MSRN是在每次呼叫移动用户时，为了使网络再次选择路由，根据HLR的请求，由VLR临时分配给移动用户的一个号码。该号码在接续完成后即可释放给其他用户使用。MSRN的组成部分与MSISDN一样。四、编号技术临时移动用户识别码（TMSI）TMSI是为了对IMSI保密，由VLR临时分配给来访移动用户的识别码，仅在本地使用，由各MSC/VLR自行分配。功能：在VLR下唯一标识移动用户TMSI只在本地(MSC/VLR)有效具有临时性具有唯一性(一个MSC/VLR下)四、编号技术国际移动台设备识别码（IMEI）：如868033018934150该识别码用于唯一的识别一个移动台设备。IMEI=TAC+FAC+SNR+SPTAC:6bit,型号批准码，由欧洲型号认证中心分配；前2位为国家代码FAC：2bit,工厂装配码，由厂家编码；SRN：6bit,序列号，由厂家分配；独立的、唯一的区分每个TAC和FAC设备SP：1bit,备用。四、编号技术位置区识别码（LAI）LAI是用来识别位置区的，其号码结构是：MCC＋MNC＋LAC其中：MCC和MNC同IMSI的MCC和MNC。LAC为位置区域码，它是唯一地识别我国数字PLMN中每个位置区的，是一个2字节16进制的BCD码，表示为L1L2L3L4（范围0000～FFFF，可定义65536个不同的位置区。）功能：用于标识一个位置区，进行“位置更新”判断的标志四、编号技术小区全球识别码(CGI)：功能：唯一地标识一个位置区内小区结构：52比特CGI=MCC+MNC+LAC+CICI:CellIdentity，小区识别码

MCC+MNC+LAC:就是LAI,位置区识别码MCCMNCLACCGI(CellGlobalIdentification)CILAI(LocationAreaIdentity

)3数字2数字2字节2字节四、编号技术目的：用于移动台识别相邻的、采用相同载频的、不同的基站收